Hankesuunnitelman liite 11 Sipoonlahden koulu Energiantuotantoratkaisut 27.9.2016 Page 1
Energiatuki Kunnalle TEM:n ja ELY-keskuksen energiatuet ovat ainoat tällaisiin pienehköihin hankkeisiin. Puhelinkeskustelu TEM:n ylitarkastajan Pekka Grönlundin kanssa Tukea ei myönnetä lämmöntuotantohankkeille, jos hankkeen seurauksena siirrytään kaukolämmöstä erilliseen lämmöntuotantoon. Aurinkosähköinvestoinnille voi saada ELY-keskuksesta energiatukea noin 30 % 27.9.2016 Page 2
Olevan koulun lähtötiedot Koulu lämmitetty Keravan Energian kaukolämmöllä Olemassa olevan koulu = 6 900 brm2 Mitattu huipputeho 22.1.2016 = 660 kw Tilausteho = 1 050 kw Ominaishuipputeho = 96 W/brm2 27.9.2016 Page 3
Kulutustiedot 27.9.2016 Page 4
Laajuus Alustava huipputeho [kw] Huipunkäyttöaika [h] Alustava energiankulutus [MWh/a] Kohde Bruttoala [brm2] Ominaisteho [W/brm2] RV1.1 Laajennus 4 140 80 330 2 100 690 RV1.1 Sisäänkäyntilämmitys 308 300 90 1 000 90 RV1.2 Nykyinen koulu muutoksineen 8 220 100 820 2 100 1720 RV2 Liikuntasali oheistiloineen 1 930 120 230 2 100 480 RV3 Ruotsinkielinen koulu 1 500 80 120 2 100 250 RV4 Ruotsinkielinen päiväkoti 1 780 80 140 2 100 290 27.9.2016 Page 5
Alustavat tehot ja energiankulutukset Mika Strachan Rakennusvaihe 1.1 Laajennus + sisäänkäyntilämmitys Uusi kaukolämpöliittymä Maalämpö + Kaukolämpö Ulkoilmalämpö + Kaukolämpö Alustava huipputeho [kw] 330 330 330 Maalämpöteho (50 %) 170 170 Ulkoilmalämpöteho (50 %) Kaukolämpöteho 330 160 160 Alustava energiankulutus [MWh/vuosi] 780 780 780 Maalämpöenergia (80 %) 624 Ulkoilmalämpöenergia (75 %) 585 Kaukolämpöenergia 780 156 195 Rakennusvaihe 1.2 Nykyinen koulu muutoksin Uusi kaukolämpöliittymä Maalämpö + Kaukolämpö Alustava huipputeho [kw] 820 820 Maalämpöteho (50 %) 410 Kaukolämpöteho 820 410 Alustava energiankulutus [MWh/vuosi] 1 720 1 720 Maalämpöenergia (75 %) 1 290 Kaukolämpöenergia 1 720 430 27.9.2016 Page 6
Maaenergiakenttä Energiakaivojen tarve osatehomitoituksella (170 kw) uudisrakennukselle on noin 5 500 m eli noin 20 kaivoa (250 m/kaivo) Energiakaivojen tarve osatehomitoituksella (410 kw) olevalle rakennukselle muutoksi on noin 12 500 m eli noin 50 kaivoa (250 m/kaivo) Yhteensä noin 70 kaivoa 27.9.2016 Page 7
Energiakaivopotentiaali (alueen johdot pienentävät määrää) 27.9.2016 Page 8
Kustannuslaskenta Kustannuslaskenta perustuu hankesuunnitteluvaiheessa käytettävissä oleviin tietoihin. Investointikustannukset on määritetty vertaamalla kohteen energiantuotantojärjestelmien kustannuksia vastaaviin toteutuneisiin energiatuotantojärjestelmien kustannuksiin. Energiakustannukset perustuvat laskentahetken energiahintoihin kohteessa. Ylläpitokustannukset ovat asiantuntija-arvioita. Kaikki kustannukset ovat arvonlisäverottomia 27.9.2016 Page 9
RV 1.1 Energiantuotantovaihtoehtojen vertailu Rakennusvaihe 1.1 Laajennus + sisäänkäyntilämmitys Maa-/ulkolämpöteho 170 kw (50 %) Uusi kaukolämpöliittymä Maalämpö + Kaukolämpö Ulkoilmalämpö + Kaukolämpö Investointi 70 000 270 000 170 000 Kaukolämmön liittymismaksu Kaukolämmön lämmönjakokeskus Lämpöpumppujärjestelmä Maaenergiakenttä Ulkoilmalauhdutusjärjestelmä Sähköliittymän korotusmaksu Energiakustannukset 47 000 /vuosi 28 000 /vuosi 32 000 /vuosi Kaukolämpöenergia Sähköenergia Ylläpitokustannukset 8 000 /vuosi 2 000 /vuosi 9 000 /vuosi Kaukolämmön perusmaksu Kaukolämmön lämmönjakokeskus Sähkön perusmaksu Lämpöpumppujärjestelmä Maaenergiakenttä Ulkoilmalauhdutusjärjestelmä Energia- ja ylläpitokustannukset yhteensä 55 000 /vuosi 30 000 /vuosi 41 000 /vuosi Takaisinmaksuaika [vuotta] 8 7 Investoinnin tuotto 13 % 14 % 27.9.2016 Page 10
Maalämpö versus ulkoilmalämpö Plussat Hiljainen Ei järjestelmiä rakennuksen katolle Suurempi uusiutuvan energian osuus (yli 50 %) Vakaa energiantuotto kaikissa olosuhteissa Maapiirin huollettavuus vähäinen Maapiirin käyttöikä korkea Alhaiset käyttökustannukset (noin 11 000 /vuosi pienemmät) TMA 9 vuotta ilma-vesilämpöpumppujärjestelmään Miinukset Tontin maanrakennustyöt Korkea investointi (noin 100 000 korkeampi) 27.9.2016 Page 11
RV 1.2 Maalämmön kannattavuustarkastelu Rakennusvaihe 1.2 Nykyinen koulu muutoksin Maalämpöteho 410 kw (50 %), tuotto 1290 MWh (75 %) Nykyinen kaukolämpöliittymä Maalämpö + Kaukolämpö Investointi 0 650 000 Kaukolämmön liittymismaksu Kaukolämmön lämmönjakokeskus Teknisen tilan laajennus Lämpöpumppujärjestelmä Maaenergiakenttä Sähköliittymän korotusmaksu Energiakustannukset 103 000 /vuosi 64 000 /vuosi Kaukolämpöenergia Sähköenergia Ylläpitokustannukset 14 000 /vuosi 15 000 /vuosi Kaukolämmön perusmaksu Kaukolämmön lämmönjakokeskus Sähkön perusmaksu Lämpöpumppujärjestelmä Maaenergiakenttä Energia- ja ylläpitokustannukset yhteensä 117 000 /vuosi 79 000 /vuosi Takaisinmaksuaika [vuotta] 17 Investoinnin tuotto 6 % 27.9.2016 Page 12
RV 1.2 Teknisen tilan laajennus nykyiselle koululle 27.9.2016 Page 13
RV 1 Laajennus + Nykyinen koulu muutoksin Rakennusvaihe 1 Laajennus + Nykyinen koulu muutoksin Maalämpöteho 580 kw (50 %), tuotto 2010 MWh (75 %) Kaukolämpö Maalämpö + Kaukolämpö Investointi 70 000 920 000 Kaukolämmön liittymismaksu Kaukolämmön lämmönjakokeskus Teknisen tilan laajennus Lämpöpumppujärjestelmä Maaenergiakenttä Sähköliittymän korotusmaksu Energiakustannukset 150 000 /vuosi 92 000 /vuosi Kaukolämpöenergia Sähköenergia Ylläpitokustannukset 22 000 /vuosi 17 000 /vuosi Kaukolämmön perusmaksu Kaukolämmön lämmönjakokeskus Sähkön perusmaksu Lämpöpumppujärjestelmä Maaenergiakenttä Energia- ja ylläpitokustannukset yhteensä 172 000 /vuosi 109 000 /vuosi Takaisinmaksuaika [vuotta] 13 Investoinnin tuotto 7 % 27.9.2016 Page 14
RV 1.2 Maaviilennyksen lisäys nykyiseen kouluun Rakennusvaihe 1.2 Nykyinen koulu muutoksin Maaviilennys ja bonuksena lämmitys ilmanvaihtoon Nykyinen kaukolämpöliittymä Maaviilennys + kaukolämpö Investointi 0 360 000 Jäähdytyspattereiden lisäkset ilmanvaihtojärjestelmiin Lämmitys- ja jäähdytysverkosto Lämpöpumppujärjestelmä Maaenergiakenttä Sähköliittymän korotusmaksu 27.9.2016 Page 15
Aurinkosähkön tuottopotentiaali Liikuntasalin katolla noin 600m² asennustilaa Efektiivistä paneelipinta-alaa noin 260m² Huipputeho 40 kw Tuotanto 38 MWh/a (noin 7 % nykyisestä kulutuksesta) 27.9.2016 Page 16
27.9.2016 Page 17
Tuotannon jakauma kuukausitasolla Mika Strachan 27.9.2016 Page 18
RV 1.2 Aurinkosähköjärjestelmän kannattavuus Rakennusvaihe 1.2 Nykyinen koulu muutoksin Aurinkosähköteho 40 kw, tuotto 38 MWh (7 %) Nykyinen sähköliittymä Nykyinen liittymä + Aurinkosähkö Investointi 0 52 000 Paneelit Invertteri Tukirakenteet Sähkönsiirto- ja jakelujärjestelmä Energiakustannukset 45 000 /vuosi 42 000 /vuosi Sähköenergia Ylläpitokustannukset 1 600 /vuosi 1 600 /vuosi Sähkön perusmaksu Aurinkosähköjärjestelmän huolto Energia- ja ylläpitokustannukset yhteensä 46 600 /vuosi 43 600 /vuosi Takaisinmaksuaika [vuotta] 17 Investoinnin tuotto 6 % 27.9.2016 Page 19
RV 1.1 Laajennus Ehdotukset hankesuunnitelmaan Mika Strachan Vähintään 50 % kulutetusta energiasta tuotetaan uusiutuvista energialähteistä Ensisijaiseksi lämmönlähteeksi suunnitellaan maaenergiajärjestelmä Toissijaiseksi lämmönlähteeksi suunnitellaan kaukolämpö hyödyntäen olemassa olevaa liittymää Maaenergiajärjestelmä suunnitellaan kattamaan myös tarvittava viilennys Maaenergiajärjestelmän investointikustannusarvio 270 000 (lämmitys ja viilennys) 27.9.2016 Page 20
Ehdotukset hankesuunnitelmaan RV 1.2 Nykyinen koulu muutoksineen Ensisijaisena lämmönlähteenä säilytetään kaukolämpö hyödyntäen olemassa olevaa liittymää Ilmanvaihdon viilennykseksi suunnitellaan maaenergiajärjestelmä Mika Strachan Maaenergiajärjestelmä mitoitetaan viilennystarpeelle. Maaenergiajärjestelmää suunnitellaan hyödynnettäväksi myös ilmanvaihdon lämmitykseen. Aurinkosähköjärjestelmä suunnitellaan kattamaan nykyisen koulun (RV1.1) ja laajennuksen (RV1.2) pohjakuorma kesällä Maaenergiajärjestelmän investointikustannusarvio 360 000 (viilennys ja bonuksena lämmitys) Aurinkosähköjärjestelmän investointikustannusarvio 60 000 27.9.2016 Page 21